CN106654960A - 开关柜活门开关控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关柜活门开关控制装置，包括安装在底盘上的车轮，底盘后端固设有安装筒，安装筒末端安装有转把，安装筒上设有由转把驱动***开关柜定位孔内的定位销，安装筒中部固设有控制筒，控制筒上安装有旋钮，控制筒内设有由旋钮控制磁块转动的旋转装置。结构合理，能够方便托运小车进出开关柜，锁紧可靠、牢固，不受设备振动而松脱，解锁简单，能适用不同规格的开关柜，通用性好，操作简单省力，女工一人即可操作。

Description

开关柜活门开关控制装置

技术领域

本发明涉及开关柜活门开关控制装置。

背景技术

随着电力装备技术的不断发展，10kV中置式开关柜以其结构紧凑、占地面积少、操作方便等特点，广泛应用于新建、扩建和改建变电站中。

开关柜的日常维护检修工作，当需要进入开关柜断路器室内部进行检修工作（如母线侧、线路侧静触头盒的除尘、更换），断路器手车运行、热备用、冷备用、检修状态的切换操作，以及进行母线核相、验电和接地工作时，需要开启开关柜断路器室内静触头隔离挡板。

常用开启开关柜断路器室内静触头隔离挡板的装置是活门驱动手车。大多为配合断路器手车使用的活门驱动手车。其结构较复杂，需要用较大的力才能驱动，因此一般需要两个人配合操作，女工很难单独完成开启工作。每个变电站内配置多种驱动手车以便于不同柜面宽度的开关柜内使用。

目前各供电公司所辖变电站有几种甚至数十种不同类型的开关柜。多种开关柜需要配置多种活门手车进行日常维护检修工作，给运维检修人员造成了诸多不便。当手车不足或手车不适配所检修开关柜，又需要进行开关柜断路器室内开启活门的检修工作时，致使检修人员无法正常开展检修工作。

研制一种通用性强、可操作性强、可靠性高的可开启多种类型的活门开启装置，对于解决目前开关柜厂家众多、活门驱动车形式各异且通用性不足的问题，具有十分重要的实际应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，能够方便托运小车进出开关柜，锁紧可靠、牢固，不受设备振动而松脱，解锁简单，能适用不同规格的开关柜，通用性好，操作简单省力，女工一人即可操作的开关柜活门开关控制装置。

为解决上述技术问题，本开关柜活门开关控制装置包括安装在底盘上的车轮，底盘后端固设有安装筒，安装筒末端安装有转把，安装筒上设有由转把驱动***开关柜定位孔内的定位销，其结构特点是：安装筒中部固设有控制筒，控制筒上安装有旋钮，控制筒内设有由旋钮控制磁块转动的旋转装置。

本开关柜活门开关控制装置是推拉式多重锁定结构来实现能够方便托运小车进出开关柜，锁紧可靠、牢固，不受设备振动而松脱，解锁简单，能适用不同规格的开关柜，通用性好，操作简单省力，女工一人即可操作的。

推拉式多重锁定结构主要包括设置在底盘底部的车轮和设置在底盘后端的锁定装置，其中锁定装置主要包括由转把控制的定位销和由旋钮控制的磁块。为方便叙述，将底盘水平推入开关柜（电控柜）的方向称为前，相反方向称为后，底盘上方称为上，底盘下方称为下，两边侧分别对应称为左和右。底盘由其下部安装的车轮托举，因此可以承载重物前后移动。本专利在使用时，需要两套配合使用，一套位于左侧一套位于右侧，这样不但可以起到稳妥承载小车前后移动的作用，还能适应不同规格开关柜的小车推入，通用性更强。当使用本专利将小车推入开关柜内后，就需要用锁定装置将底盘与开关柜锁定在一起，以保证小车与开关柜的可靠配合关系。为方便叙述，将此状态称为推入状态。在本专利中，锁定装置主要包括由转把控制的定位销和由旋钮控制的磁块，其中转把、定位销和旋钮都安装在底盘后端的安装筒上，而磁块设置在固设在安装筒上的控制筒内。在推入状态下，安装筒上的定位销与开关柜上的定位孔位置对应。当转动转把时，转把会驱动定位销向外移动，这样就能将定位销推入定位孔内，也就起到了在前后方向上将定位销和定位孔限位的作用，也即起到了将底盘前后定位的作用。通过转把和定位销将底盘进行定位，是本专利的定位方式之一。本专利的第二种定位方式是通过摇把驱动的磁块，磁块安装在控制筒内，控制筒内还安装有设置在磁块和旋钮之间的旋转装置。在推入状态时，通过转动旋钮，就可以通过旋转装置驱动磁块转动。众所周知，磁块周围分布有磁力线，也即磁场，当铁磁性物质靠近磁场时就会收到磁块的磁吸力，而远离磁场时这种磁吸力将消失。在电力***中，开关柜一般都是由铁板制成，因此可以被磁块吸附。在推入状态下，当旋转旋钮时，旋钮将通过旋转装置驱动磁块转动，也即驱动磁块的NS极转动。当使磁块的磁场靠近开关柜侧壁或底板时，将使磁块与开关柜吸附在一起，也即起到了磁力锁紧的作用。当使磁块的磁场远离开关柜侧板或底板时，磁块和开关柜的吸附力减弱或消失，起到了解锁磁力锁紧的作用。综上所述，本专利中包含两种锁紧机构，即转把驱动定位销的机械锁紧结构和旋钮驱动磁块的磁力锁紧结构，在这两种锁紧机构双重锁紧作用下，可以有效避免因振动等因素导致的锁紧松动、滑脱等现象，保证了电力检修维护开关柜时的可靠性和方便性。

作为一种实现方式，所述旋转装置包括设置在安装筒内的转筒，转筒两端同轴固设有与安装筒转动配合的转轴，旋钮与其中一个转轴同轴连接，转筒内设有卡装磁块的磁块腔，磁块的NS极分别位于转轴的两侧。

在本专利中，旋转装置主要包括设置在安装筒中的转筒和设置在转筒内的磁块腔，其中，转筒两端固设有两个同轴设置的转轴，转筒即是通过该转轴转动安装在安装筒内。所述旋钮与其中一个转轴固定连接，这样旋钮就与转轴、转筒构成一体结构。当转动旋钮时，旋钮便通过转轴驱动转筒转动。转筒内设有与磁块配合的磁块腔，磁块卡装在磁块腔内后，磁块的N极和S极分别位于转轴两边侧。这样设置的目的是使磁块转动时，能使其两极间隔性地靠近开关柜的侧壁或底板，也即使其磁场能够靠近开关柜侧壁或底板，也即对开关柜侧壁产生磁力锁紧作用。

作为改进，所述控制筒内安装有向下延伸的导磁块，导磁块为位于转筒两边侧的两个，控制筒内还安装有由旋钮驱动导磁块上下移动的升降装置。

在本专利中，控制筒内还设置有导磁块，导磁块是由能被磁块磁性吸附的铁磁性材料制成，一般采用具有较强导磁性的硅钢片。导磁块的数量为两个，分别位于转筒两侧。控制筒内还设置有驱动导磁块上下移动的升降装置，升降装置由旋钮控制动作。当旋钮转动时，旋钮将通过升降装置控制导磁块升降。在推入状态时，转动旋钮后，旋钮既通过旋转装置使磁块旋转以达到磁块磁场贴近开关柜侧壁或底板的目的，还会通过升降装置使导磁块向下移动也即向开关柜底板靠近。由于导磁块具有导磁作用，磁块发出的磁力线会优先通过导磁块进行分布，因此导磁块起到了将磁块磁力线向开关柜底板集中和延伸的作用，也即起到了延伸磁块磁力吸附距离和强度的作用，使磁块通过导磁块紧紧吸附在开关柜底板上，也即起到了强磁力锁紧的作用。为方便叙述，将此状态称为磁吸状态。

作为改进，旋钮驱动磁块的NS极左右设置时旋钮也同步驱动导磁块向下移动到下行程极限点，旋钮驱动磁块的NS极上下设置时旋钮也同步驱动导磁块向上移动到上行程极限点。

当磁块的NS极左右设置时，磁块本身与两边侧的导磁块正好形成一个n形结构的磁力延伸块。而在磁吸状态下，导磁块向下移动到下行程极限点，使该磁力延伸块的下端正好与开关柜底板贴紧配合，这样，n形的磁力延伸块就与开关柜底板（铁板）构成一个o形结构的磁力延伸块。由于o形结构的磁力延伸块是一个闭合回路结构，正好为磁块的磁力线提供一个完成的路径，因此此时磁块吸附开关柜底板的磁力达到最强状态。为方便叙述，将此状态称为最强磁吸状态。相反的，当旋钮驱动磁块的NS极上下设置时，旋钮也同步驱动导磁块向上移动到上行程极限点，使该磁力延伸块的下端距离开关柜底板最远。此时，磁块通过两侧的导磁块形成远离开关柜底板的磁路，因此对开关柜底板的磁吸力最弱，此状态称为最弱磁吸状态。通过转动旋钮，就可以控制本专利在最强磁吸状态和最弱磁吸状态之间切换，也即在磁力锁紧和解锁之间切换，操作非常简单。

作为一种实现方式，所述升降装置包括固设在转筒外周的齿轮，一个导磁块上安装有与齿轮啮合的竖直设置的齿条，两导磁块上端通过非磁性连板固接在一起，两导磁块下部设有相向延伸的延伸块，齿轮转动到齿条下端时齿轮下部与延伸块下限位配合，齿轮转动到齿条上端时齿轮与连板上限位配合。

在本专利中，升降装置主要包括设置啮合在一起的齿轮和齿条，其中齿轮固设在转筒外周，齿条固设在一个导磁块内侧，因此当旋钮驱动转筒转动时，齿轮将通过齿条同步驱动导磁块上下移动，这样也就实现了旋钮驱动磁块和导磁块同步动作的功能。在本升降装置中，两个导磁块上端通过连板固接在一起，连板由非磁性材料构成，因此不会对磁块的磁力线产生导向作用，但却能对两个导磁块起到联动作用，这就是为什么只在一个导磁块内侧设置与齿轮啮合的齿条的原因。连板还有另一个作用，就是当齿轮驱动导磁块向下移动时，可以在达到最强磁吸状态时对齿轮进行限位上限位，是齿轮不能相对齿条继续向上转动，也即使导磁块不能继续向下移动。两导磁块下部设有相向延伸的延伸块，延伸块除具有对磁块磁力线导向作用外，在齿轮驱动导磁块上移时也即在最弱磁吸状态时，还具有对齿轮下限位的作用，也即使齿轮不能相对齿条继续向下移动，也即使导磁块不能继续向上移动。

作为改进，导磁块下部为与轨道上的定位孔插装配合的下细上粗的锥形，导磁块下端面为平面。

将导磁块下端设置为下细上粗的锥形，可以在设有定位孔的开关柜底板上使用时，将导磁块下端***底板定位孔内，这样导磁块不但具有磁力锁紧功能还有机械锁紧功能，锁紧效果更好。将导磁块下端面设为平面，主要针对开关柜底板上没有定位孔的情况使用。此时导磁块下端虽然不能***底板定位孔，但是导磁块底面会贴紧开关柜底板，依然能够与底板构成磁力线回路，起到强力磁性锁紧作用，保证了锁紧的可靠性。

作为改进，底盘前端固设有固定板，固定板上设有与上驱动块配合的上固定孔排和与下驱动块配合的下固定孔排。

在底盘前端设置固定板后，通过固定板上的上固定孔排和下固定孔排可以用螺栓对开关柜小车的上活门驱动块和下活门驱动块进行固定安装。因为上固定孔排和下固定孔排都是一排固定孔，因此可以根据实际开关柜的型号和大小对上活门驱动块和下活门驱动块进行前后调节，这样在通过上活门驱动块和下活门驱动块驱动开关柜断路器室内静触头隔离挡板时，就能在锁紧底盘的同时将断路器室内静触头隔离挡板开启到位，大大提高了本专利的精确性和通用性。

综上所述，采用这种结构的开关柜活门开关控制装置，结构合理，能够方便托运小车进出开关柜，锁紧可靠、牢固，不受设备振动而松脱，解锁简单，能适用不同规格的开关柜，通用性好，操作简单省力，女工一人即可操作。

附图说明

结合附图对本发明作进一步详细说明：

图1为本专利的结构示意图；

图2为最弱磁吸状态时磁力线分布图；

图3为最强磁吸状态时磁力线分布图；

图4为最弱磁吸状态时控制筒内各部件与定位孔的配合结构示意图；

图5为最强磁吸状态时控制筒内各部件与定位孔的配合结构示意图；

图6为本专利沿轨道刚推入开关柜时的状态图；

图7为本专利刚接触到隔离挡板驱动轮时的状态图；

图8为本专利推动隔离挡板驱动轮开启隔离挡板并与定位孔锁紧时的状态图。

具体实施方式

如图所示，该开关柜活门开关控制装置包括安装在底盘1上的车轮2，底盘后端固设有安装筒3，安装筒末端安装有转把4，安装筒上设有由转把驱动***开关柜定位孔内的定位销5，安装筒中部固设有控制筒6，控制筒上安装有旋钮7，控制筒内设有由旋钮控制磁块8转动的旋转装置。本开关柜活门开关控制装置主要包括设置在底盘底部的车轮和设置在底盘后端的锁定装置，其中锁定装置主要包括由转把控制的定位销和由旋钮控制的磁块。为方便叙述，将底盘水平推入开关柜（电控柜）的方向称为前，相反方向称为后，底盘上方称为上，底盘下方称为下，两边侧分别对应称为左和右。底盘由其下部安装的车轮托举，因此可以承载重物前后移动。本专利在使用时，需要两套配合使用，一套位于左侧一套位于右侧，这样不但可以起到稳妥承载小车前后移动的作用，还能适应不同规格开关柜的小车推入，通用性更强。当使用本专利将小车推入开关柜内后，就需要用锁定装置将底盘与开关柜锁定在一起，以保证小车与开关柜的可靠配合关系。为方便叙述，将此状态称为推入状态。在本专利中，锁定装置主要包括由转把控制的定位销和由旋钮控制的磁块，其中转把、定位销和旋钮都安装在底盘后端的安装筒上，而磁块设置在固设在安装筒上的控制筒内。在推入状态下，安装筒上的定位销与开关柜上的定位孔位置对应。当转动转把时，转把会驱动定位销向外移动，这样就能将定位销推入定位孔内，也就起到了在前后方向上将定位销和定位孔限位的作用，也即起到了将底盘前后定位的作用。通过转把和定位销将底盘进行定位，是本专利的定位方式之一。本专利的第二种定位方式是通过摇把驱动的磁块，磁块安装在控制筒内，控制筒内还安装有设置在磁块和旋钮之间的旋转装置。在推入状态时，通过转动旋钮，就可以通过旋转装置驱动磁块转动。众所周知，磁块周围分布有磁力线，也即磁场，当铁磁性物质靠近磁场时就会收到磁块的磁吸力，而远离磁场时这种磁吸力将消失。在电力***中，开关柜一般都是由铁板制成，因此可以被磁块吸附。在推入状态下，当旋转旋钮时，旋钮将通过旋转装置驱动磁块转动，也即驱动磁块的NS极转动。当使磁块的磁场靠近开关柜侧壁或底板时，将使磁块与开关柜吸附在一起，也即起到了磁力锁紧的作用。当使磁块的磁场远离开关柜侧板或底板时，磁块和开关柜的吸附力减弱或消失，起到了解锁磁力锁紧的作用。综上所述，本专利中包含两种锁紧机构，即转把驱动定位销的机械锁紧结构和旋钮驱动磁块的磁力锁紧结构，在这两种锁紧机构双重锁紧作用下，可以有效避免因振动等因素导致的锁紧松动、滑脱等现象，保证了电力检修维护开关柜时的可靠性和方便性。

在本实施例中，所述旋转装置包括设置在安装筒内的转筒10，转筒两端同轴固设有与安装筒转动配合的转轴11，旋钮与其中一个转轴同轴连接，转筒内设有卡装磁块的磁块腔12，磁块的NS极分别位于转轴的两侧。

在本专利中，旋转装置主要包括设置在安装筒中的转筒和设置在转筒内的磁块腔，其中，转筒两端固设有两个同轴设置的转轴，转筒即是通过该转轴转动安装在安装筒内。所述旋钮与其中一个转轴固定连接，这样旋钮就与转轴、转筒构成一体结构。当转动旋钮时，旋钮便通过转轴驱动转筒转动。转筒内设有与磁块配合的磁块腔，磁块卡装在磁块腔内后，磁块的N极和S极分别位于转轴两边侧。这样设置的目的是使磁块转动时，能使其两极间隔性地靠近开关柜的侧壁或底板，也即使其磁场能够靠近开关柜侧壁或底板，也即对开关柜侧壁产生磁力锁紧作用。

在本专利中，所述控制筒内安装有向下延伸的导磁块9，导磁块为位于转筒两边侧的两个，控制筒内还安装有由旋钮驱动导磁块上下移动的升降装置。控制筒内还设置有导磁块，导磁块是由能被磁块磁性吸附的铁磁性材料制成，一般采用具有较强导磁性的硅钢片。导磁块的数量为两个，分别位于转筒两侧。控制筒内还设置有驱动导磁块上下移动的升降装置，升降装置由旋钮控制动作。当旋钮转动时，旋钮将通过升降装置控制导磁块升降。在推入状态时，转动旋钮后，旋钮既通过旋转装置使磁块旋转以达到磁块磁场贴近开关柜侧壁或底板的目的，还会通过升降装置使导磁块向下移动也即向开关柜底板靠近。由于导磁块具有导磁作用，磁块发出的磁力线会优先通过导磁块进行分布，因此导磁块起到了将磁块磁力线向开关柜底板集中和延伸的作用，也即起到了延伸磁块磁力吸附距离和强度的作用，使磁块通过导磁块紧紧吸附在开关柜底板上，也即起到了强磁力锁紧的作用。为方便叙述，将此状态称为磁吸状态。

在本实施例中，旋钮7驱动磁块的NS极左右设置时旋钮也同步驱动导磁块向下移动到下行程极限点，旋钮驱动磁块的NS极上下设置时旋钮也同步驱动导磁块向上移动到上行程极限点。当磁块的NS极左右设置时，磁块本身与两边侧的导磁块正好形成一个n形结构的磁力延伸块。而在磁吸状态下，导磁块向下移动到下行程极限点，使该磁力延伸块的下端正好与开关柜底板贴紧配合，这样，n形的磁力延伸块就与开关柜底板（铁板）构成一个o形结构的磁力延伸块。由于o形结构的磁力延伸块是一个闭合回路结构，正好为磁块的磁力线提供一个完成的路径，因此此时磁块吸附开关柜底板的磁力达到最强状态。为方便叙述，将此状态称为最强磁吸状态。相反的，当旋钮驱动磁块的NS极上下设置时，旋钮也同步驱动导磁块向上移动到上行程极限点，使该磁力延伸块的下端距离开关柜底板最远。此时，磁块通过两侧的导磁块形成远离开关柜底板的磁路，因此对开关柜底板的磁吸力最弱，此状态称为最弱磁吸状态。通过转动旋钮，就可以控制本专利在最强磁吸状态和最弱磁吸状态之间切换，也即在磁力锁紧和解锁之间切换，操作非常简单。

在本实施例中，所述升降装置包括固设在转筒10外周的齿轮13，一个导磁块上安装有与齿轮啮合的竖直设置的齿条14，两导磁块上端通过非磁性连板15固接在一起，两导磁块下部设有相向延伸的延伸块16，齿轮转动到齿条下端时齿轮下部与延伸块下限位配合，齿轮转动到齿条上端时齿轮与连板上限位配合。

在本专利中，升降装置主要包括设置啮合在一起的齿轮和齿条，其中齿轮固设在转筒外周，齿条固设在一个导磁块内侧，因此当旋钮驱动转筒转动时，齿轮将通过齿条同步驱动导磁块上下移动，这样也就实现了旋钮驱动磁块和导磁块同步动作的功能。在本升降装置中，两个导磁块上端通过连板固接在一起，连板由非磁性材料构成，因此不会对磁块的磁力线产生导向作用，但却能对两个导磁块起到联动作用，这就是为什么只在一个导磁块内侧设置与齿轮啮合的齿条的原因。连板还有另一个作用，就是当齿轮驱动导磁块向下移动时，可以在达到最强磁吸状态时对齿轮进行限位上限位，是齿轮不能相对齿条继续向上转动，也即使导磁块不能继续向下移动。两导磁块下部设有相向延伸的延伸块，延伸块除具有对磁块磁力线导向作用外，在齿轮驱动导磁块上移时也即在最弱磁吸状态时，还具有对齿轮下限位的作用，也即使齿轮不能相对齿条继续向下移动，也即使导磁块不能继续向上移动。

导磁块下部为与轨道21上的定位孔17插装配合的下细上粗的锥形，导磁块下端面为平面。将导磁块下端设置为下细上粗的锥形，可以在设有定位孔的开关柜底板上使用时，将导磁块下端***底板定位孔内，这样导磁块不但具有磁力锁紧功能还有机械锁紧功能，锁紧效果更好。将导磁块下端面设为平面，主要针对开关柜底板上没有定位孔的情况使用。此时导磁块下端虽然不能***底板定位孔，但是导磁块底面会贴紧开关柜底板，依然能够与底板构成磁力线回路，起到强力磁性锁紧作用，保证了锁紧的可靠性。

底盘前端固设有固定板18，固定板上设有与上驱动块配合的上固定孔排19和与下驱动块配合的下固定孔排20。在底盘前端设置固定板后，通过固定板上的上固定孔排和下固定孔排可以用螺栓对开关柜小车的上活门驱动块和下活门驱动块进行固定安装。因为上固定孔排和下固定孔排都是一排固定孔，因此可以根据实际开关柜的型号和大小对上活门驱动块和下活门驱动块进行前后调节，这样在通过上活门驱动块和下活门驱动块驱动开关柜断路器室内静触头隔离挡板（由隔离挡板驱动轮22推动）时，就能在锁紧底盘的同时将断路器室内静触头隔离挡板开启到位，大大提高了本专利的精确性和通用性。

Claims (7)

1.一种开关柜活门开关控制装置，包括安装在底盘（1）上的车轮（2），底盘（1）后端固设有安装筒（3），安装筒（3）末端安装有转把（4），安装筒（3）上设有由转把（4）驱动***开关柜定位孔内的定位销（5），其特征是：安装筒（3）中部固设有控制筒（6），控制筒（6）上安装有旋钮（7），控制筒（6）内设有由旋钮（7）控制磁块（8）转动的旋转装置。

2.如权利要求1所述的开关柜活门开关控制装置，其特征是：所述旋转装置包括设置在安装筒（3）内的转筒（10），转筒（10）两端同轴固设有与安装筒（3）转动配合的转轴（11），旋钮（7）与其中一个转轴（11）同轴连接，转筒（10）内设有卡装磁块（8）的磁块腔（12），磁块（8）的NS极分别位于转轴（11）的两侧。

3.如权利要求2所述的开关柜活门开关控制装置，其特征是：所述控制筒（6）内安装有向下延伸的导磁块（9），导磁块（9）为位于转筒（10）两边侧的两个，控制筒（6）内还安装有由旋钮（7）驱动导磁块（9）上下移动的升降装置。

4.如权利要求3所述的开关柜活门开关控制装置，其特征是：旋钮（7）驱动磁块（8）的NS极左右设置时旋钮（7）也同步驱动导磁块（9）向下移动到下行程极限点，旋钮（7）驱动磁块（8）的NS极上下设置时旋钮（7）也同步驱动导磁块（9）向上移动到上行程极限点。

5.如权利要求4所述的开关柜活门开关控制装置，其特征是：所述升降装置包括固设在转筒（10）外周的齿轮（13），一个导磁块（9）上安装有与齿轮（13）啮合的竖直设置的齿条（14），两导磁块（9）上端通过非磁性连板（15）固接在一起，两导磁块（9）下部设有相向延伸的延伸块（16），齿轮（13）转动到齿条（14）下端时齿轮（13）下部与延伸块（16）下限位配合，齿轮（13）转动到齿条（14）上端时齿轮（13）与连板（15）上限位配合。

6.如权利要求5所述的开关柜活门开关控制装置，其特征是：导磁块（9）下部为与轨道（21）上的定位孔（17）插装配合的下细上粗的锥形，导磁块（9）下端面为平面。

7.如权利要求6所述的开关柜活门开关控制装置，其特征是：底盘（1）前端固设有固定板（18），固定板（18）上设有与上驱动块配合的上固定孔排（19）和与下驱动块配合的下固定孔排（20）。